DE2650504A1

DE2650504A1 - Zylinder fuer doppelschneckenextruder

Info

Publication number: DE2650504A1
Application number: DE19762650504
Authority: DE
Inventors: Helmut Rolle; Klaus-Dieter Dipl Ing Schwalm
Original assignee: PLAST ELASTVERARBEITUNGSMASCH
Current assignee: PLAST ELASTVERARBEITUNGSMASCH
Priority date: 1976-01-13
Filing date: 1976-11-04
Publication date: 1977-07-14
Also published as: DD123165A1; GB1560352A; SU644631A1

Description

Zylinder für Doppelschneckenextruder

Die Erfindung betrifft einen Zylinder für Doppelschneckenextruder, insbesondere für die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, mit zwei im Zylindergehäuse parallelen einander durchdringenden Bohrungen, in die Buchsen mit einer verschleißfesten Innenfläche eingesetzt sind.

Es ist bekannt, die Innenfläche der Zylinder von Doppelschneckenextrudern mit einer verschleißfesten Schicht aus zweckentsprechenden Werkstoffen zu versehen, also zu panzern, um den beim Verarbeitungsprozeß von Kunststoffen auftretenden Verschleiß der Zylinderinnenfläche weitgehend zu verringern. Als eine geeignete zweckentsprechende Maßnahme zur Erhöhung der Gebrauchsdauer der Zylinder hat es sich erwiesen, die Zylinder als Zylindergehäuse auszubilden und in die Doppelbohrungen entsprechend gestaltete Buchsen einzusetzen, die mit einer verschleißfesten Innenfläche versehen sind.

Durch das Einsetzen von Buchsen in das Zylindergehäuse sind Probleme entstanden, die zum Teil noch nicht befriedigend gelöst werden konnten.

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So besteht ein Problem darin, die entsprechend einer Sekante angeschnittenen Mantelflächen der Buchsen an den stumpf aneinander stoßenden Schnittflächen, die im Zwickelbereich der beiden Bohrungen liegen, derartig miteinander zu verbinden, daß an der Stoßnaht keine Spalte entstehen, in die der Kunststoff eindringt und sich zersetzt· Weiterhin sollen die im Zwickelbereich zu einer schmalen Zunge auslaufenden Schnittflächen der Buchsen eine hohe Festigkeit besitzen, um ein Ausbrechen der Kanten zu verhindern und auch den Verschleiß in befriedigender Weise standzuhalten. Es hat sich ferner erwiesen, daß die eingesetzten Buchsen gegenüber einer Verdrehung in ihrer Lage gesichert werden müssen·

Bei einem bekannten Doppelschneckenextruder sind in das Zylindergehäuse verschleißfeste Buchsen eingesetzt, die in den Zwickelkehlen mit Schweißnähten verbunden sind· Hierzu sind in den Kehlen einzelne Auskammerungen mit Schweißnähten angeordnet, die in Längsrichtung mit glattstoßenden Buchsenflächen abwechseln· Mit dieser Ausführungsform der Buchsen werden zwar die störenden Spalte an den Stoßnähten der sekantenförmig aufgeschnittenen Buchsen vermieden und ein einfaches Einsetzen sowie Auswechseln der Buchsen in das Zylindergehäuse erzielt·

Die Nachteile der von den Schnittflächen gebildeten Zwickelspitzen, die bekanntlich stark beansprucht werden, sind auch bei dieser Ausführungsform der Buchsen noch vorhanden· Als ein weiterer Nachteil erweist sich die notwendig große Wanddicke der Buchsen, um die Auskammerungen in den Zwickelkehlen anzubringen und die beim SchweißVorgang infolge der Wärmespannungen auftretenden Form- und/oder Lageänderungen der Buchsen zueinander in engen Grenzen zu halten·

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Es ist ein weiterer Doppelschneckenextruder bekannt, bei dem in das Zylindergehäuse einfache Verschleißbuchsen eingesetzt sind· Die Verschleißbuchsen bestehen aus sektorförmig ausgeschnittenen Hülsen und aus zwischen den Schnittflächen der Hülsen eingesetzten zwickelbildenden Keilleisten. Schraubenverbindungen, die durch das Zylindergehäuse geführt sind, verspannen die Keilleisten und damit auch die Hülsen in dem Zylindergehäuse.

nachteilig an dieser Ausführung der eingesetzten Versehlei ßbucha en ist der hohe fertigungstechnische Aufwand zur Herstellung der einzelnen Teile sowie der Innenform des Zylindergehäuses. Auch die bekannten Spalte an den Stoßnähten zwischen den Hülsen und den Keilleisten können mit der beschriebenen Ausführungsform nicht beseitigt werden.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, den Herstellungsaufwand für die verschleißfesten Buchsen zu verringern, das Eindringen von Kunststoff in die Spalte der Stoßnähte zu verhindern und damit die qualitätsmindernden Eigenschaften des in den Spalten zersetzten Kunststoffes auf das Extrudat auszuschließen sowie das Einsetzen und Auswechseln der Buchsen zur Senkung des Wartungs- und Instandhaltungsaufwandes zu vereinfachen und die Standzeit gegenüber dem Verschleiß zu erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder mit verschleißfesten Buchsen für einen Doppelschneckenextruder zu schaffen, bei dem die eingesetzten Buchsen durch eine besondere Ausbildung der Schnittflächen stabile Zwickel besitzen und die Buchsen in dem Zylindergehäuse derartig angeordnet sind, daß ein Verdrehen und/ oder axiales Verschieben der Buchsen und die Bildung von Spalten ausgeschlossen sind.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die mit einer verschleißfesten Innenfläche versehenen Buchsen sektorförmig ausgeschnitten und die Schnittfläche an jeder Buchse einerseits zu einer Stoßfläche und andererseits zu einer Zwickelfläche ausgebildet sind. Jede Buchse besitzt eine Zwickelspitze, die einerseits von der Zwickelfläche und andererseits von einem Teil der Innenfläche der Buchse begrenzt wird. Die Zwickelfläche ist entsprechend dem Innenradius der Buchse konkav geformt.

In den Bohrungen des Zylindergehäuses sind die Buchsen derartig zueinander angeordnet, daß die Stoßfläche der einen Buchse auf der Außenfläche der anderen Buchse aufliegt und die Zwickelflächen mit den Innenflächen der Buchsen einen bündigen Übergang bilden. Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens besteht darin, zur besseren Abstützung der Stoßflächen auf den Außenflächen der Buchsen diese mit einem längs zur Schnittfläche verlaufenden Absatz zu versehen, der in seiner Breite der Dicke der Buchsenwandung entspricht. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Buchsen besteht darin, den Verlauf der Schnittflächen mäanderförmig zu gestalten, wobei die zurückspringenden Flächen Stoßflächen und die vorspringenden Flächen Zwickelflächen bilden.

Zur festen Verbindung der beiden Buchsen ist vorgesehen, in den Zwickelkehlen eine Lot- oder Schweißnaht anzubringen.

Zur Herstellung einer verschleißfesten Schicht auf der Zwickelfläche sieht die Erfindung vor, in der unausgeschnittenen Buchse auf der Innenfläche in zweckentsprechender Lage eine Nut anzuordnen, die beim Vorgang des Ausschleuderns der Buchse mit verschleißfestem Werkstoff ebenfalls mit diesem Werkstoff ausgefüllt wird. Der sektorenförmige Ausschnitt wird dann derartig an die Stelle der Mut gelegt, daß nach erfolgtem Ausschnitt der

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Buchse die ZwickeIflache mit der verschleißfesten Schicht vorhanden ist.

Die Vorteile der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik bestehen darin, daß der Hersteilungsauf wand für die Buchsen sowie der Aufwand für das Einsetzen und Auswechseln in das Zylindergehäuse vereinfacht wird und eine stabile Zwickelausbildung in den Buchsen vorhanden ist, die eine höhere Standzeit gegenüber dem Verschleiß bewirkt.

Durch die form-und kraftschlüssige Verbindung der Buchsen sowie deren Einbaulage in dem Zylindergehäuse wird die Bildung von Spalten an den Stoßnähten vermieden, sodaß ein qualitätsmindernder Einfluß durch in den Spalten zersetzten Werkstoff auf das Extrudat verhindert wird· Im weiteren besitzen die Buchsen eine verdreh- und verschiebefeste Lage in dem Zylindergehäuse.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: die Ansicht des Zylindergehäuses mit eingesetzten Buchsen im Teilschnitt

Fig· 2: die Einzelheit ¹¹X" in vergrößerter Darstellung nach Fig. 1

Fig. 3: die Ansicht der Buchse mit mäanderförmigen Verlauf der Schnittflächen

Fig. 4: die Ansicht der miteinander verbundenen Buchsen

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Pig. 5: den Schnitt A-A nach Fig. 4 Pig. 6: den Schnitt B-B nach Pig. 4

Pig. 7: die Einzelheit "X" in vergrößerter Darstellung nach Pig. 1 mit Lot- oder Schweißnaht.

Pig. 8: die Vorderansicht der Buchse ohne Sektorausschnitt mit an der Innenfläche angeordneter !Tut

Pig. 9: die Einzelheit "Y" in vergrößerter Darstellung nach Pig. 8

In der Pig. 1 ist das Zylindergehäuses 1 mit zwei parallelen einander durchdringenden Bohrungen 2, in welche die mit einer verschleißfesten Innenfläche 8 versehenen Buchsen 3 eingesetzt sind, im Teilschnitt dargestellt. Jede Buchse 3 besitzt Schnittflächen 4» die einerseits zu einer Stoßfläche 5 und andererseits zu einer Zwickelfläche 6 ausgebildet sind. Die Zwickelspitzen 9 werden einerseits von den Zwickelflächen 6 und andererseits von einem Teil der Innenflächen 8 begrenzt. Die Buchsen 3 sind derartig in den Bohrungen 2 des Zylindergehäuses 1 angeordnet, daß die Stoßfläche 5 der einen Buchse 3 auf der Außenfläche 7 der anderen Buchse 3 aufliegt und umgekehrt. Die Zwickelflächen 6 an jeder Buchse 3 bilden zusammen mit den Innenflächen 8 bündige Übergänge.

Die Pig. 2 zeigt die Einzelheit "X" in vergrößerter Darstellung nach Pig. 1, aus der die Abstützung der Stoßfläche 5 auf der Außenfläche 6 der Buchse 3 zu ersehen ist, wobei vorteilhafterweise zur Verbesserung der Ab-

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Stützung die Außenfläche 7 der Buchse 3 mit einem Absatz 11 versehen ist, der in seiner Breite der Dicke der Buchsenwandung 3 entspricht.

Die Pig· 3 zeigt die Ansicht der sektorförmig ausgeschnittenen Buchse 3 mit mäanderförmigem Verlauf der Schnittflächen 4. Die zurückspringenden Flächen sind zu Stoßflächen 5 und die vorspringenden Flächen zu Zwickelflächen 6 ausgebildet, wobei sich die Zv/ick.elspitzen 9 in versetzter Anordnung gegenüberliegend befinden.

Die -Mg. 4 stellt die Ansicht der entsprechend dem mäanderfönnigen Verlauf der Schnittflächen 4 zusammengefügten Buchsen 3 dar.

In der Fig. 5 und Fig. 6 sind die Schnitte A-A und B-B nach Fig. 4 dargestellt, wobei die obere bzw. untere Zwickelspitze 9 jeweils von der rechten bzw. linken Buchse 3 gebildet wird.

Die Fig. 7- zeigt die Einzelheit "X" in vergrößerter Darstellung nach Fig. 1.. Zur festen Verbindung der Buchsen 3 miteinander ist in der Zwickelkehle 10 eine Lot- oder Schweißnaht 13 angebracht. Das Zylindergehäuse 1 ist zu diesem Zweck mit einer Abflachung 14 im Zwickelbereich versehen.

Die Fig. 8 zeigt die Buchse 3 in Vorderansicht im Rohteilzustand ohne sektorförmigen Ausschnitt. An der Innenfläche 8 befindet sich in zweckentsprechender Lage die Hut 12, die mit verschleißfestem Werkstoff ausgefüllt ist.

Die Fig. 9 zeigt die Einzelheit "Y" in vergrößerter Darstellung nach Fig. 8. Die Buchse 3 ist an der Stelle der Hut 12 ausgeschnitten, so daß dadurch die Zwickelflä-

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ehe 6 mit der verschleißfesten Schicht vorhanden ist, die mit der Schicht auf der Innenfläche 8 die Zwickelapitze 9 bildet.

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Claims

Patentansprüche:

/1.J Zylinder für Doppelschneckenextruder, insbesondere ^-^ für die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, mit zwei im Zylindergehäuse parallelen einander längs durchdringenden Bohrungen, in die sektorförmig ausgeschnittene und mit einer verschleißfesten Innenfläche versehene Buchsen eingesetzt sind, wobei die zwickelbildenden Abschnitte zwischen den Schnittflächen der Buchsen durch Keilleisten oder zweckentsprechende Einsätze gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittflächen (4) jeder Buchse (3) einerseits zu einer Stoßfläche (5) und andererseits zu einer Zwickelfläche (6) ausgebildet sind und eine Zwickelspitze (9) vorhanden ist, wobei die Buchsen (3) in den Bohrungen (2) des Zylindergehäuses (1) zueinander derartig angeordnet sind, daß eine Abstützung der Stoßflächen (5) auf Außenflächen (7) und ein bündiger Übergang zv?ischen den Innenflächen (8) und den Zwickelflächen (6) der Buchsen (3) vorhanden ist.
2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen (7) der Buchsen (3) mit einem längs zur Schnittfläche (4) verlaufenden Absatz (11) versehen sind.
3. Zylinder nach Anspruch 1 und 2,'dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittflächen (4) der Buchsen (3) mäanderförmig verlaufen und die zurückspringenden Flächen Stoßflächen (5) und die vorspringenden Flächen Zwickelflachen (6) bilden.

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4. Zylinder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den unausgeschnittenen Buchsen (3) 'im Rohteilzustand auf der Innenfläche (8) in zweckentsprechender Lage eine Hut (12) angeordnet ist, die mit verschleißfestem Werkstoff ausgefüllt nach dem s.ektorförmigen Ausschnitt der Buchse (3), der an der Stelle der Nut (12) liegt, die Zwickelfläche (6) mit der verschleißfesten Schicht bildet.
5. Zylinder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (3) in einer Zwickelkehle (10) durch eine Lot- oder Schweißnaht (13) verbunden sind.

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